Hydraulics I: Open Culverts. Sewage Networks

General

• Code: 603
• Semester: 6th
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Specialised General Knowledge
• Teaching and exams language: Greek
• Teaching Methods (Hours/Week): Lectures (2) / Laboratorial exercises (2)
• ECTS Units: 6
• Course homepage: https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=872
• Instructors: Tzanou Eleni

Course Contents

Το μάθημα και από τον τίτλο του, διακρίνεται στο βασικό τμήμα γνώσεων που παρέχεται για τους ανοικτούς αγωγούς δια βαρύτητας, προκειμένου να τύχουν εφαρμογή στα δίκτυα αποχέτευσης, εφοδιάζοντας παράλληλα τους απόφοιτους με γνώσεις για χωροθέτησης εγκατάστασης επεξερ­γασίας λυμάτων και τις βασικές αρχές για βιολογική επεξεργασία λυμάτων μικρών οικισμών. Το περιεχόμενο του μαθήματος αποτυπώνεται στο περιεχόμενο των διαλέξεων της θεωρίας που ακολουθούν.
Περιεχόμενο διαλέξεων θεωρίας- θεματικές ενότητες:
• Χαρακτηριστικά της ροής σε ανοικτούς αγωγούς. Κατηγορίες ανοικτών αγωγών. Κατηγορίες ροής, γεωμετρικά χαρακτηριστικά διατομών ανοικτών αγωγών.
• Βασικές εξισώσεις της ρευστομηχανικής. Αρχή ενέργειας. Αρχή ορμής.
• Ομοιόμορφη ροή. Αντίσταση ροής σε ανοικτούς αγωγούς. Εξίσωση Chezy. Εμπειρικές σχέσεις υπολογισμού συντελεστών αντίστασης (Ganguillet και Kutter, Bazin, Darcy, Strickler, Manning). Εφαρμογές στην επίλυση τεχνικών προβλημάτων. Παροχετευτικότητα αγωγού.
• Ανομοιόμορφη ροή. Βασικές εξισώσεις. Χαρακτηριστικά και προφίλς (ήπιας, απότομης, κρίσιμης, οριζόντιας και αντίθετης κλίσης). Το μοντέλο HEC-RAS.
• Μέθοδοι μέτρησης της παροχής (ταχύτητας-εμβαδού, κλίσης-εμβαδού, στάθμης-παροχής, κλίσης-στάθμης, κλπ)
• Η σημασία των έργων αποχέτευσης. Κατηγορίες δικτύων. Παντορροϊ­κό και χωριστικού πλεο­νε­κτήματα, μειονεκτήματα, τύποι δικτύου υπονόμων
• Εκτίμηση παροχών ακαθάρτων. Πληθυσμιακά δεδομένα, υδατική κατανάλωση. Παροχές σχε­διασμού.
• Εκτίμηση παροχής ομβρίων. Περίοδος επαναφοράς. Μέθοδοι εκτίμησης παροχών ομβρίων. Πα­ροχές σχεδιασμού.
• Υδραυλική των υπονόμων. Συνθήκες ροής. Απώλειες τριβής. Συντελεστής τραχύτητας,
• Υπολογισμοί ομοιόμορφης ροής σε σωλήνες κυκλικής διατομής. Υπολογισμοί ομοιόμορφης ροής σε μη κυκλικές διατομές.
• Σύσταση οικιακών λυμάτων. Τεχνολογία αγωγών αποχέτευσης. Εναλλακτικά συστήματα αποχέ­τευσης. Αντιπλημμυρικά έργα για τη θωράκιση της πόλης.
• Εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Νομοθετικό πλαίσιο.
• Βιολογική επεξεργασία λυμάτων μικρών οικισμών.
Περιεχόμενα εργαστηριακών ασκήσεων:
• Υπολογισμός ανομοιόμορφης ροής σε ανοικτό αγωγό με αμελητέες απώλεις
• Υπολογισμός ομοιόμορφου βάθους ροής σε τραπεζοειδή αγωγό
• Υπολογισμός του βάθους ανομοιόμορφης ροής σε ανοικτούς αγωγούς
• Με δεδομένο ρυμοτομικό σχέδιο, ΣΔ και ανάγλυφο εδάφους, Εκτίμηση παροχής ομβρίων.
• Με δεδομένο ρυμοτομικό σχέδιο, ΣΔ και ανάγλυφο εδάφους, Εκτίμηση παροχής ακαθάρτων.
• Σχεδίαση δικτύου αποχέτευσης στον οικισμό.
• Με δεδομένα στοιχεία ευρύτερης περιοχής, τα οποία θα προσδιορίζει ο φοιτητής χωροθέτηση εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων, λαμβάνοντας υπόψη και όμορα αστικά συγκροτήματα.

Educational Goals

Characteristics of flow in open channels. Categories of open pipelines. Categories flow, geometric characteristics of cross-sections of open ducts. Basic equations of fluid mechanics. Principles of energy. Uniform flow. Flow resistance in open ducts. Chezy equation. Empirical equations and calculation of resistance coefficients. Applications in technical problem solving. Conductivity of pipelines. Uneven flow. Basic equations. Characteristics and flow profiles. Hydraulic Simulation models. Flow measurement methods (velocity-area, slope-area, level-flow, slope-level, etc.) The importance of drainage works. Network categories and types. Assessment of benefits. Population data, water consumption. Estimation of rainfall. Recovery period. Rainfall benefit assessment methods. Sewerage network. Flow conditions. Friction losses. roughness coefficient. Calculations of uniform flow in pipes of circular cross-section. Uniform flow calculations in non-circular cross-sections. Composition of domestic wastewater. Sewer technology. Alternative sewage systems. Urban flood protection works Legislative framework. Biological wastewater treatment of small settlements

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
• Λήψη αποφάσεων
• Αυτόνομη εργασία
• Ομαδική εργασία
• Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Teaching Methods

Πρόσωπο με πρόσωπο
Εργαστήριο σε Η/Υ

Use of ICT means

• Διδασκαλία με χρήση ηλεκτρονικών εποπτικών μέσων
• Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω e-learning
• Χρήση λογισμικού AutoCad
• Λογισμικό (SAGA GIS) επεξεργασίας

Teaching Organization

Students Evaluation

Γλώσσα αξιολόγησης Ελληνική.
Στη θεωρία : γραπτή εξέταση (80%), με ερωτήσεις πολλα­πλών επιλογών, ερωτήσεις σύντομης ανάπτυξης και επίλυ­ση προβλημάτων. Σε κάθε ερώτηση αναγράφεται ο βαθμός.
Στο εργαστήριο (20%) : Απαραίτητη η παράδοση των εργα­σιών, συνο­δευόμενες με τεχνικές εκθέσεις, πίνακες, δια­γράμ­μα­τα, ανάλογα με τα παραδοτέα. Κάθε εργασία πρέπει να είναι προβιβάσιμη.

Recommended Bibliography

• Πρίνος Π., Υδραυλική ανοικτών αγωγών., εκδόσεις ΖΗΤΗ, 2009.
• Πρίνος Π., Υδραυλική κλειστών και ανοικτών αγωγών, εκδόσεις ΖΗΤΗ, 2013
• Κουτσογιάννης Δ., σχεδιασμός αστικών δικτύων αποχέτευσης, Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρο­νικά Συγγράμματα και Βοηθήματα, αποθετήριο kallipos, https://www.itia.ntua.gr/el/getfile /123/3/documents/SxediasmosAstikwnDiktywnApoxeteyshs.pdf
• Νανούσης Δ., Σταμούτσος Χ., Ανοικτοί αγωγοί, εκδόσεις ΙΩΝ, 2003.
• Τσόγκας Χρ., Δίκτυα αποχέτευσης και επεξεργασία λυμάτων, εκδόσεις ΙΩΝ, 1998